İNDÜKSİYON AKIMI. v v. i i=0 i İNDÜKSİYON AKIMI

Transkript

1 İDÜSİ AIMI İDÜSİ AIMI Sayfa düzemne dk e çe doğru oan magnetk aan çndek etken te şekdek gb hızı e hareket ettrrse, etken üzerndek serbest eektronar ucuna doğru uyguanan magnetk kuetn etks e ucunda topanır. Serbest hae geçen eektronarın terk ettğ (+) yükü atomar se ucunda kaır. öyece br etkenn hareket sırasında şekden de görüdüğü gb uçarı farkı potansye k kutup our. u şekde düzgün magnetk aan çnde şekdek gb hareket eden etkenn uçarı arasında sabt br potansye farkı ouşur. öye br ten e uçarı br ampermetreye bağanırsa, ka (+) A =sabt paı br dere ouşturuur. () apaı dere ouşturuduktan sonra te sabt hızı e hareket ettrrse; hareket deam ettğ sürece ampermetreden akım geçtğ gözenr. Üreteç gb br güç kaynağı omadan ede eden bu akıma ndüksyon akımı denr. urada;. Te durursa akım sıfır our.. Akım e hız doğru orantııdır. 3. Ten hızı yön değştrnce, akım da yön değştrr. 4. Magnetk aanın yönü değşnce, akımın da yönü değşr. 5. te düzgün magnetk aan ektörü e aynı yönde hareket ederse akım ouşmaz. 6. Düzgün magnetk aan e tenn brbrne göre bağı hızarı arsa ndüksyon akımı ouşur. = u durumda, bu üç büyükükten brs değştrerek magnetk akıda br değşm sağanabr. üzey aanını değştrmek uyguamada çok zor oduğundan, magnetk akıyı değştrmek çn ya magnetk aan değştrr, ya da yüzeyn norma e magnetk aan çzger arasındak açısı değştrr. Pratkte, yüzey norma e magnetk aan çzger arasındak açısı değştrerek magnetk akı değşm sağanır. Eektrk santraernn e aternatf akım makneernn çaışmasında açısı değştrerek akı değşm sağanır. Düzgün magnetk aan çnde buunan te haka şekdek gb döndürüürse, haka çndek magnetk aan çzg sayısı (magnetk akı) değşr. İk konumda magnetk akı, son konumdak magnetk akı e gösterrse, haka yüzeynden geçen magnetk akı değşm; = ÖE : bağıntısı e buunur. üzey aanı 0,5 m oan br çerçee = 4. 0 Wb/m oan br magnetk aan çnde, aana dk durumdadır. u çerçee magnetk aana 30 0 k açı yapacak duruma getrrse, magnetk akıdak değşme kaç Wb our? ( =. 0 Wb ) Şekde görüdüğü gb, hakanın tamamı magnetk aanda oduğu zaman, ampermetrenn sapmadığı gözenr. Çünkü te haka çnden geçen magnetk aan çzgernde değşme omamıştır. Ancak hakanın br kısmı magnetk aanın dışına çıktığı zaman, dereden ters yönde akım geçer. Haka düzemnden geçen magnetk aan çzgernn sayısının değşm eya magnetk akı değşm sonucu br ndüksyon akımı ouşur. Magnetk akı değşmedğ sürece ndüksyon akımı ouşmaz. r yüzeyden geçen magnetk akı =.A.Cos bağıntısı e buunur. urada, magnetk aanın büyüküğünü, A yüzey aanını, se magnetk aan çzger e yüzey norma arasındak açıyı gösterr. ÖE : Örnek dek çerçee magnetk aana dk durumda ken, döndürüerek magnetk aan çzgerne parae hâe getrrse, magnetk akı değşm kaç Wb our? ( =. 0 Wb )

2 İDÜSİ EETMT UVVETİ Akım geçeben kapaı dereerdek (te haka, bobn,...) magnetk akı zamana değşyorsa, ndüksyon eektromotor kuet meydana ger. İndüksyon eektromotor kuet magnetk akının değşme hızına eşttr. u sonuç Faraday asası oarak bnr. İndüksyon eektromotor kuet e gösterr. rm Wb/s eya Vot tur. = = t son k t son t k Magnetk Aanda Döndürüen İetken Tede uşan İndüksyon emk sı İetken tenn noktası sabt tutuarak noktası hızıya döndürüürse noktası (+), noktası da () yükenr. noktaarı arasındak emk, çubuğun ortaama hızıya orantııdır. =.. Şddet oan magnetk aanda hızıya çeken uzunuğundak te t kadar zamanda A =.. t kadar aan tarar. u sırada magnetk akı değşm =.A =... t our. u fade ndüksyon emk fadesnde yerne konuursa;... t = = =.. buunur. t t Eğer etken te e e hız ektörü arasındak açı se, ndüksyon emk ; =...Sn bağıntısı e buunur. Ede eden hız ektörü, magnetk aan ektörüne parae se, = 0 0 oacağından = 0 our. Şekdek mıknatıs, sarımı br bobne S şekdek ok yönünde hıza yakaştırıırsa, bobnn buunduğu yerdek A magnetk aanın şddet artacağından sarımardan geçen magnetk akıda artar. u magnetk akı değşm sırasında bobnn uçarı arasındak emk nın değer; = bağıntısıya buunur. ( : sarım sayısı ) İndüksyon emk e drenc oan kapaı br dereden geçen ndüksyon akımının şddet hm anunu na göre; = t our. Faraday anunarı. apaı br dereden geçen magnetk akının herhang br nedene değşm, derede ndüksyon emk sının ouşmasına e dereden ndüksyon akımının geçmesne neden our.. İndüksyon akımının süres; kendsnn ouşmasına neden oan magnetk akının değşm süres kadardır..t Sn A Çünkü ten ucunda hız, ucunda se sıfırdır. rtaama hız / our. hız fades, açısa hız () cnsnden yazıırsa =. oacağından, ÖE : = 0,05 Wb/m k düzgün br magnetk aanda 0 cm uzunuğundak etken te m/s k hıza hareket ettryor. una göre, tede ouşan ndüksyon emk sının değern buunuz. ( Sn 53 0 = 0,8 ) ÖE : Düzgün magnetk aanı çnde buunan,, uzunuğundak, e Z teer şekde berten hız e yönerde our. ( = Vot ) çekrken uçarı arasında ouşan ndüksyon emk arı,, Z omaktadır. una göre; =.. 53 o =m/s 0cm I. tenn ucu e Z tenn P ucu + yüküdür. II. tenn ucu yüküdür. III. İndüksyon emk arının büyüküker > = Z dr. yargıarından hanger doğrudur? ( Sn 30 0 = 0,5 ) P Z 30 o ( I, II e III )

3 İDÜSİ AIMII ÖÜ ( EZ ASASI ) apaı dereerde meydana geen ndüksyon akımının yönü, enz asası e açıkanır. u yasaya göre; İndüksyon akımının yönü; kapaı br dereden geçen magnetk akı değşmne karşı koyacak şekde br magnetk akı ouşturan akım yönündedr. Dğer br fadeye, ndüksyon akımının yönü, dereden geçen magnetk akı değşmne karşı koyacak şekde br magnetk aan ouşturur. apaı br derede magnetk akı artışı ar se, magnetk akıdak bu değşm, ndüksyon akımı ouşturur. İndüksyon akımını meydana getren sebep, magnetk akının artmasıdır. enz asası na göre, ndüksyon akımının ouşturacağı magnetk aan, magnetk akıdak artışı azatacak yönde omaıdır. an, ndüksyon akımı, öncek magnetk aana ters yönde br magnetk aan ouşturacak yönde omaıdır. Eğer derede magnetk akı azaması ar se, bu durumda da magnetk akıdak değşm, ndüksyon akımı ouşturur. İndüksyon akımı ouşturan sebep, magnetk akının azamasıdır. enz asası na göre, ndüksyon akımının ouşturacağı magnetk aan, magnetk akıdak bu azamayı engeeyecek yönde omaıdır. an, ndüksyon akımı, öncek magnetk aana aynı yönde br magnetk aan ouşturacak yönde omaıdır. Şek de mıknatıs bobne yakaşırken bobnn çn S dek magnetk aan şddet artar. enz anunu na göre bobn bu magnetk aanı azatmaya çaışır e zıt yönde ı magnetk aanı ouşturur. u ı magnetk aanı bobn üzernden ndüksyon akımının geçmesn sağar. u akımın yönü sağ e kuraına göre yönündedr. Şek de mıknatıs bobnden S uzakaşırken bobnn çndek magnetk aanı azaır. enz anunu na göre, bobn bu magnetk aanı artırıcı etk yaparak ı magnetk aanı ouşturur. Sağ e kuraına göre ı magnetk aanının akımı yönündedr. Sonuç oarak, yakaştırmada br yönde ndüksyon akımı ouşuyorsa, uzakaştırmada bunun ters yönde ndüksyon akımı ouşur. ÖE : Şekde sayfa düzemne dk e çer doğru br magnetk aanın şddet 00 Wb/m dr. = 0 cm oan etken çerçee magnetk aana dk doğrutuda = 0,4 m/s hıza gösteren yönde hareket ettğne göre, 6 uk drençten geçen akımın şddetn e yönünü buunuz. ÖE : İk ucu arasına drenc bağanan bobn (akım makarası), şekdek gb mıknatısın magnetk aanı çndedr. una göre; ( = 0,5 A, yönünde ) I. Mıknatıs bobnden uzakaştırıırken drencnden yönünde akım geçer. II. Mıknatıs dururken bobn mıknatısa yakaştırıırsa, drencnden yönünde akım geçer. III. Mıknatıs e bobn hareketsz dururken bobnde akım ouşmaz. yargıarından hanger doğrudur? =0cm S =6 ( I, II e III ) 3

4 ÖZ İDÜSİ Şekdek bobnden akım geçtğnde çnde e çeresnde br magnetk aan ouşur. obnn kends de bu magnetk aan + çndedr e bobnden kadar reosta magnetk akı geçer. anahtarı açıırsa magnetk akı azaarak sıfır our. eostanın sürgüsü hareker ettrerek de bobnn çnde ouşan magnetk aan e magnetk akı değştrebr. Magnetk akı değşm, bobnde br ndüksyon emk sının ouşmasına e dereden ndüksyon akımının geçmesne neden our. uşan emk ya öz ndüksyon emk sı e akıma da öz ndüksyon akımı denr. Üretecn dereye erdğ akımın şddet t kadar sürede kadar değşyorsa, bobnde ouşan öz ndüksyon emk sı; = t bağıntısıya buunur. + ÖE3 : Öz ndüksyon katsayısı = H oan br bobnden, anahtarı kapatıdığında 4 A k akım geçmektedr. Anahtar tekrar açıdığında se akım 0,00 s de sıfıra nmektedr. Anahtar açıırken ouşan öz ndüksyon emk sının büyüküğü kaç ottur? ( 6 V ) ağıntıdak ; bobnn ndüksyon katsayısı oup brm Henry (H) dr. Öz ndüksyon akımının yönü enz anunu na göre buunur. eostada drenç azatıarak dereden geçen akımın şddet artırıırsa, ouşacak öz ndüksyon akımının yönü bunu azatacak yönde (deredek akıma zıt yönde) our. anahtarı açıarak deredek akım azatıırsa, bu sırada ouşacak öz ndüksyon akımı bunu artıracak yönde (deredek akım yönünde) our. ÖE : Öz ndüksyon katsayısı 0,6 H oan br bobnden geçen akımın şddet 0, sanyede 8 amperden 3 ampere düşüyor. u sırada ouşan öz ndüksyon emk sı kaç ot our? ( 30 V ) ÖE : Öz ndüksyon katsayısı = 0,5 H oan br bobnden geçen akım 0,05 sanyede sıfırdan, amperk değere uaşıyor. u sırada ouşan öz ndüksyon emk sı kaç ot our? ( V ) 4

5 . Düzgün magnetk aanı çndek teer şekdek yönerde hızıya hareket ettryor. una göre, teern,, M, uçarı hang cns yüke yükenr? M A) + + ) + + C) + + D) + + E) + + İDÜSİ AIMI M 4. Düzgün magnetk aanına konuan etken çubuğu hang yönde hareket ettrrse uçarı arasında ndüksyon emk sı ouşur? A) +z ) y C) +y D) +x E) z +y +x +z. İetken br çerçee, sayfa düzemne dk br magnetk aana, şekdek gb hızı e grp hızı e çıkıyor. una göre; () () (3) I. Her üç durumda da çerçeede ndüksyon akımı ouşur. II. (3). konumda ndüksyon akımını yönü, saat bres e aynı yöndedr. III. (). konumda ndüksyon emk sı ouşur, ancak akım ouşmaz. yorumarından hanger yanıştır? o 53 o Sayfa düzemne dk düzgün magnetk aan çnde, boyarı sırasıya, oan e teer, hızarıya magnetk aana dk bçmde hareket ettryor. Teern üzernde ouşan ndüksyon emk arının ( Sn 37 0 = 0,6 ; Sn 53 0 =0,8 ) A) ) C) D) E) A) anız I ) anız II C) anız III 3. D) I e II E) II e III Sayfa düzemne dk yönü çer doğru oan şekdek magnetk aanı çnde buunan çubuğu; I. noktası etrafında etrafıda sayfa düzemne parae oarak döndürüüyor. II. magnetk aanı e aynı yönde hareket ettryor. III. Sayfa düzemnde e (+x) yönünde hareket ettryor. hareketernden hangs ya da hangern yaptığında ndüksyon emk sı ouşur? x 6. Sayfa düzemne dk magnetk aanında etken e çubukarı eşt hızarı e şekdek gb çekrken çubukarın uçarında ouşan ndüksyon emk arı eşt ouyor. una göre, çubukarın boyarı oranı, x kaçtır? 30 o ( Sn 30 0 = 0,5 ) A) ) C) D) E) 4 4 A) anız I ) anız III C) I e III D) II e III E) I, II e III

6 oyu m oan br te 0 Wb/m k aana dk şekde kaç m/s hıza hareket ettrrse meydana geen ndüksyon emk sı 0, Vot our? A) ) 0 C) 5 D) 0 E) 00 0,5 m uzunuğundak tenn drenc dur. u te 3 Wb/m k magnetk aana dk oarak 4 m/s hıza hareket ettrrse ouşan ndüksyon akımı kaç amper our? A) 0,5 ) C),5 D) E) 3 Sayfa düzemne dk e çer doğru düzgün magnetk aanında e 3 uzunuğundak e teer sırasıya e açısa hızarıya düzgün darese hareket yapmaktadır. çubuğunun uçarı arasındak emk, nn se, A) ) C) D) E) Sayfa düzemne dk çe doğru düzgün br magnetk aan çnde buunan eşt böme etken P çubuğu noktası etrafında açısa hızı e dönmektedr.. P arasında ouşan ndüksyon emk sının P arasında ouşan ndüksyon emk sına oranı aşağıdakerden hangsdr? A) ) C) D) E) 8 4 P P etken çubuğuna, ŞekI dek gb düzgün magnetk aan çnde, düzgün darese hareket yaptırıırken çubuğun uçarı arasında ouşan ndüksyon eektromotor kuetnn değer omaktadır. Aynı P çubuğu, aynı magnetk aan çnde ŞekII dek gb / hızı e çekrken uçarı arasında ouşan ndüksyon eektromotor kuet omaktadır. A) ) C) D) E) 4 4 P P / 0. Sayfa düzemne dk magnetk aanı çersndek eşt böme e etken çubukarı noktası etrafında açısa hızıya dönmektedr. Çubuğun uçarı arasında meydana geen emk e uçarı arasında meydana geen emk oduğuna göre A) ) C) D) E) Düzgün br magnetk aan çnde buunan sstem sabt hıza döndürüüyor. asnak şekndek e M etkenernn uçarı arasındak ndüksyon emk arının M r r A) ) C) D) E) 4 4 M Mehmet ecat IMAZ Fzk Öğretmen

7 İDÜSİ AIMI. = 4 Wb/m şddetndek düzgün br magnetk I aan çnde A= 0,5 m yüzey etken br te çerçee, kenarı etrafında 0, s de kuet II çzgerne dk oan I konumundan parae oan II konumuna getryor. u harekete çerçeede ouşan ortaama ndüksyon emk sı kaç ot our? A) ) C) 3 D) 4 E) 5 4. Sayfa düzemne dk e şddet = Wb/m oan düzgün magnetk aan çndek etken çerçee şekdek gb sabt hıza =0,4m =0m/s aan çnden çıkarııyor. Çerçee üzernde ouşan ndüksyon akımının yönü e eektromotor kuetnn mutak değer nasıdır? Akımın yönü (ot) A) 8 ) 4 C) 6 D) 8 E) 6. İetken br çerçeenn yüzeynden geçen magnetk akının zamana karşı değşm şekdek gbdr. una göre, ( 39 ) s er araığında çerçeede ouşan ndüksyon emk sı kaç ot our? A) ) 3 C) 6 D) 9 E) 8 8 (weber) t(s) 5. Şekdek etken çerçee = 0 /A.m şddetndek magnetk aan çnde hızı e hareket ederken = 0 uk drençten gösteren yönde = A akım geçmektedr. una göre, çerçeenn hızı nedr e hang yönde hareket etmektedr? Hızı (m/s) önü A) 3 I ) 4 I C) 4 II D) I E) 3 II =0,5m =0 II =A I 3. Aanı 0,0 m, drenc oan br haka, sayfa düzemnde oacak şekde magnetk aanı çne şekdek gb yereştrmştr. Magnetk aan şddet 0, s de 4.0 Wb/m azadığına göre hakada ouşan ndüksyon akımını yönü e şddet ne our? A) yönünde, ma ) yönünde, ma C) yönünde, ma D) yönünde, ma E) yönünde, 4 ma 6. r çubuk mıknatıs e yönernde hareket ettrrken, yatay etken çemberde ouşan ndüksyon akımı çn; I. Mıknatıs yönünde hareket ettrrken çemberde akı artışından doayı ouşan ndüksyon akımı ( I ) yönündedr. II I II. Mıknatıs yönünde hareket ettrrken çemberde akı azaışından doayı ouşan ndüksyon akımı ( II ) yönündedr. III. Mıknatıs e yönernde sürek hareket ettrrse ndüksyon akımı ouşmaz. yargıarından hanger doğrudur? A) anız III ) I e II C) I, II e III D) II e III E) I e III

8 7. Şekdek çubuk mıknatıs, hızı e etken çemberden ok yönünde uzakaştırııyor. Çemberde ouşan ndüksyon akımının neden e yönü çn ne söyenebr? A) Akı azaması, II yönünde ) Akı azaması, I yönünde C) Akı artması, I yönünde D) Akı artması, II yönünde E) Akı değşmezğ, II yönünde I S II 0. + Şekdek etken çemberer aynı düzeme yereştrmş oup, anahtarı açık durumdadır. anahtarı kapatııp açıması hande çembernde ouşan ndüksyon akımının yönü çn aşağıdakerden hangs doğrudur? Anahtar Anahtar kapaı Anahtar tekrar kapatıırken tutuurken açıırken I II A) I 0 II ) II 0 I C) 0 0 I D) II I II E) I II I 8. etken tenden şekdek yönde düzgün azaacak bçmde akımı geçryor. etken hakasında meydana geen ndüksyon akımı e g aşağıdakerden hangs doğrudur? A) yönünde, sabt ) yönünde, sabt C) yönünde, artan D) yönünde, azaan E) Önce yönünde artan, daha sonra yönünde azaan.. Şekdek P e etken çemberer arasında buunan çubuk mıknatıs, P çemberne doğru yakaştırııyor. u çembererde ouşan ndüksyon akımı çn; I. çembernde akı azaması, P çembernde se akı artması nedenye ndüksyon akımı ouşur. II. Akım çembernde () yönünde akar. III. Akım P çembernde () yönünde akar. yargıarından hanger doğrudur? S () () () () P A) anız I ) I, II e III C) I e III D) I e II E) II e III 9. Sonsuz uzunuktak etken e çemberse etken, şekdek gb aynı düzemdedr. etkennde ouşan ndüksyon akımı, aşağıdak hang durumarda ok yönündedr? d I. d uzakığı küçütüürken, II. d uzakığı büyütüürken, III. Çember ı eksen doğrutusunda tene parae hareket ettrrken, A) anız I ) anız II C) anız III D) I e III E) II e III. Şekdek derede, derenn teer e etken haka sayfa düzemndedr. reosta Önce anahtarı kapatııp sonra reosta sürgüsü ok yönünde hareket ettrrse, haka üzernde ouşacak ndüksyon akımının yönü aşağıdakerden hangs gb our? A) Önce yönünde, sonra yönünde ) Önce yönünde, sonra yönünde C) Önce e sonra yönünde D) Önce e sonra yönünde E) Önce yönünde ouşur, sonra ouşmaz + Mehmet ecat IMAZ Fzk Öğretmen